COMBINAISON DU RHODIUM AVEC LE SOUFRE
§ 4202. Le rhodium se combine direclement avec le soufre, à la chaleur rouge ; le sulfure est fusible au feu de forge. Lorsqu'on verse du sulfhydrate d'ammoniaque dans une dissolution de chlorure double de rhodium et de sodium, on obtient un précipité brun de sulfure Rh«S*.
RUTHÉNIUM. 427
RUTHÉNIUM.
Équivalents: 646,0.
§ 4203 On a trouvé dans ces derniers temps un nouveau métal dans les sables platinifères; on lui a donné le nom de ruthénium. Ce métal existe principalement dans l'osmiure d'iridium^ qui en renferme quelquefois jusqu'à 5 et 6 pour 100. Le ruthénium présente beaucoup d'analogie, dans ses propriétés chimiques, avec Tiridium/ et il a été longtemps confondu avec lui. On extrait le ruthénium de Posmiure d'iridium en opérant de la manière suivante : on mêle Tosmiure d'iridium, réduit en poudre fine, avec la moitié de son poids de sel marin, et l'on chauffe ce mélange au rouge dans un tube de porcelaine, au milieu d'un courant de chlore humide. On traite par l'eau la masse refroidie e't l'on obtient une dissolution d'un rouge brun, dans laquelle oh verse quelques gouttes d'ammoniaque, après l'avoir chauffée jusqu'à 50° environ. Il se forme un précipité rouge brun de sesquioxyde de ruthénium , mêlé d'oxyde d'osmium. On chauffe ce précipité dans une cornue avec de l'acide azotique, qui transforme l'oxyde d'osmium en acide osmique et l'on fait bouillir pendant quelque temps pour chasser l'acide osmique. Le résidu est calciné pendant 4 heure dans un creuset d'argent, avec un mélange de potasse et de nitre ; on reprend la matière par de l'eau, privée d^air par l'ébullition, et on l'abandonne pendant 42 heures dans un flacon bien bouché et entièrement rempli. On décante ensuite la liqueur, qui est d'un jaune orangé, et on la sature par de Tacide azotique. Le sesquioxyde de ruthénium se précipite en poudre noire veloutée. Cet oxyde, calciné dans un courant de gaz hydrogène, donne du ruthénium métallique.
Le ruthénium est un métal gris, ressemblant beaucoup à l'iridium ; il est infusible, ne s'agrège pas à la chaleur rouge, et n'est attaqué que très-difficilement par l'eau régale. Sa densité est de 8,6 environ.
On a préparé plusieurs oxydes de ruthénium et des chlorures correspondants.
ÉQUIVALEKTS CHIMIQUES.
THÉOEUe DES ÉQUIVALENTS CUlJltQIlES.
g i 304. L'étude ijue nous avons faite des divers corpa simples et de leurs principales combinaisons nous a conduit, graduellement, à l'observation de certaines lois géeérales qui règlent les p^opa^ lions pondérales suivant lesquelles les corps se combinent. Il nous paraît utile maintenant de présenter ces lois dans leur ensemble, a&n d'en bien préciser le seas dans l'esprit des élèves, et de leur faire comprendre les conséquences importantes que les cbinûsUs en ont d&luiles,
§ 4205. Si l'on compare les poids respectirs de deux ou de plusieurs corps qui se combinent, au poids du composé résultant, M reconnaît que ce dernier est (oujours égal à la somme des poids de ses principes élémeutaires. Ainsi, l'expérience démontre que, dans leurs combinaisons, Us corps conservent leurs poids respectifs.
% 1206. Lorsque deux corps se combinent dans des circonslaraa quelconques, de vianière à former des composés doués de propriélis physiques et chimiques , idtntigues, la combinaison a loujoursliai suivant des proportions invariables. Si l'un des corpa a été employé en excès par rapport à l'autre, la quantilÉ excédante reste libre, C'est au moins ce qui arrive lorsque le composé se sépare, en ci»tallisant, du lluide dans lequel il s'est formé. Cette loi est appvlét loi des combinaisons en proportions définies.
§ 1307. Deux corps peuvent souvent se combiner en plusieun proportions, et donner naissance à plusieurs composés distincts, dans ce cas, la loi des combinaisons à proportions définies a IÙh pour chacun des composés-
§ 1308. Lorsque deun corps st combinent en plusieurs proportions, et que l'on rapporte ta composition de ces combinaisons définies âunméme poids de l'un des corps conslituanls ; on trouve qot les qwmti'is pondérales de l'autre corps , dans les divers campait, sont entre elles dans des rapports exlrimemtnt simples ; par exemple, comme ceux de quelques-uns des nomùres i : l \ i : i :i ; \: i:
En d'autres termes, lorsqu'un corps simple A. ^orme plusieurs cnmbi'natsnns avec un même corps simple 6, et que Pon calcule IH compositions Je ces diverses combinaisons pour un même poids du
ËQUIVALENTS CHIMIQUES. 429
corps A, les quantités pondérales du corps B sont entre elles dans des rapports rationnels, extrêmement simples. Cette loi est connue sous le nom de loi des proportions multiples.
§ ^209. Mais il existe, entre les quantités pondérales des corps simples qui, par leurs combinaisons, forment les innombrables composés que nous connaissons aujourd'hui , des relations bien plus remarquables encore que celles que nous venons d'indiquer. Avant de les exprimer sous forme d'une loi générale, nous allons chercher à les faire comprendre par des exeniples.
L'hydrogène forme avec l'oxygène deux combinaisons, l'eau et le bioxyde d'hydrogène ; les quantités pondérales d'oxygène qu'elles renferment, rapportées à la même quantité d'hydrogène, sont entre elles comme \ : 2. Si l'on prend pour la quantité constante d'hydrogène le nombre 42,5, les deux combinaisons sont représentées :
Eau Hydrogène . . 42,5
Oxygène. . .. 400,0
Bioxyde d'hydrogène. . . Hydrogène . . 42,5
Oxygène 200,0
L'hydrogène forme, de même, deux combinaisons avec le soufre ; l'acide sullhydrique et le bisulfure d'hydrogène, qui ont pour composition, en admettant la même quantité 42,5 d'hydrogène ;
Acide sulfhydrique Hydrogène . . 42,5
Soufre 200,0
Bisulfure d'hydrbgène. . . Hydrogène. . 42,5
Soufre iOO,0
On ne connaît qu'une seule combinaison du sélénium avec l'hydrogène, c'est l'acide sélenhydrique ; sa composition peut être représentée par
Acide sélenhydrique. .. . Hydrogène.. 42,5
Sélénium... 491,0
Enfin , avec le chlore , le brome et l'iode, l'hydrogène ne forme que des combinaisons uniques, les acides chlorhydrique, bromhydrique et ibdhydrique ; ces combinaisons, rapportées au poids 42,5 d'hydrogène, sont formées de :
Acide chlorhydrique.. .. Hydrogène.. 42,5
Chlore 443,2
Acide bromhydrique Hydrogène. . 42,5
Brome 978,3
Acide iodhydrique Hydrogène. 42,5
Iode 4578,2
Ainsi le poids 42,5 d'hydrogène se combine avec les poids
d'oxygène 400 et 2x400
de soufre 200 et 2 X 200
de sélénium 494
de chlore 443,2
de brome 978,3
d'iode 4578,2
§ 4240. Examinons maintenant les relations pondérales qui existent dans les combinaisons que les mêmes corps simples forment avec l'oxygène.
Le soufre forme un grand nombre de composés avec Toxygène ; leurs compositions, rapportées au poids 200 de soufre qui se combine à 42,5 d' hydrogène i^UT former l'acide sulfhydrique, sont :
Acide hyposulfureux Soufre 200,0
Oxygène... 400,0
Acide sulfureux Soufre 200,0
Oxygène... 200,0
Acide hyposulfurique. . . Soufre 200,0
Oxveènc... 250,0
Acide sulfurique Soufre 200,0
Oxygène... 300,0
Or, nous reconnaissons ici un fait extrêmement remarquable . la quantité 'îOO de soufre qui se combine avec 42,5 d'hydrogène pour former de l* acide sulfhydrique j se combine, dans V acide hyposulfureux, avec le poids 400 d'oxygène y c'est-à-dire, précisément avec la quantité d'oxygène qui forme de Veau en s'unissant à la même quantité 42,5 d'hydrogène; et, dans toutes les autres combinaisMS du soufre avec l* oxygène, cette même quantité 200 (ie soufre est combinée avec des quantités d'oxygène qui sont des multiples du poids 400 par les^nombres très-simples f, |, 3.
§ 4244. Le sélénium forme avec l'oxygène deux combinaisons , l'acide sélénieux et Tacide sélénique; leur composition, rapportée au poids 494 de sélénium qui se combine avec le poids 42,5 d'hydrogène pour former l'acide sélenhydrique , est :
Acide sélénieux Sélénium. . . 494 ,0
Oxygène . . . 200,0
Acide sélénique Sélénium ... 494 ,0
Oxygène . . . 300,0
Ici encore, le poids 494 de sélénium qui forme de l'acide sélenhy* drique avec 42,5 d'hydrogène , se combine , pour former les acides sélénieux et sélénique, à des poids d^ oxygène qui sont des multiples par 2 et par 3 du poids 4 00 d'oxygène qui forme de l'eau avec le même poids 42,5 d'hydrogène.
§ 4242. 11 convient même de remarquer que le mode de composition des acides sélénieux et sélénique correspond exactement à celui des acides sulfureux et sulfurique, acides qui présentent avec les premiers une analogie complète dans leurs propriétés chimiques. Nous trouvons ici un premier exemple d'une loi très-générale , et d'une grande importance , savoir que les composés binaires doués de propriétés chimiques semblables présentent un mode de composition identique.
§ 4243. Le chlore forme avec l'oxygène 5 combinaisons principales; leur composition, rapportée au poids 443,2 de chlore qui forme de l'acide chlorhydrique avec 42,5 d'hydrogène , est :
Acide hypochloreux Chlore ii3,2
Oxygène.. 400,0
Acide chloreux Chlore. . . . 143,2
Oxygène.. 300,0 743,2
Acide hypochlorique Chlore. . . . 443,2
Oxygène. . 400,0
Acide chlorique Chlore. . . . 443,2 .
Oxygène.. 500,0
Acide hyperchlorique Chlore. . . . 443,2
Oxygène. . 700,0
Le poids 443,2 de chlore qui forme de V acide chlorhydrique avtc le poids 42,5 d'hydrogène est donc combiné ^ dans Vacide hypochloreux , avec le poids 4 00 d'oxygène formant de Veau avec le wéme poids 42,5 d'hydrogène; et, dans les autres combinaisons du chlort avec r oxygène, le même poids 443,2 de chlore est combiné à des multiples du poids 400 d'oxygène par les nombres très- simples 3, i. 5 ef 7. Nous retrouvons donc ici un fait tout semblable à celui que nous avons signalé pour les combinaisons du soufre avec l'oxygène.
§ 421 4^. Nous ne connaissons jusqu'ici, avec certitude, que deux combinaisons du brome avec l'oxygène; leur composition, rapportée au poids 978,3 de brôme qui forme de l'acide bromhydrique ivec le poids 42,5 d'hydrogène, est :
Acide hypobrômeux Brôme. . . . 978,3
Oxygène.. 400,0
Acide bromique Brôme. . . . 978,3
Oxygène . . 500,0
La quantité pondérale de bramer qui fcyrme de T acide, brômhydrique avec le poids 12,5 d'hydrogène, se combine donc avec des quantités d'oxygène qui sont des multiples par \ et ^ du poids 4 00 d'oxygène formant de Veau avec le même poids i2,5 d'hydrogène. Les acides hypobrômeux el bromique correspondent, par leurs propriétés chimiques, aux acides hypochloreux etchlorique; ils présentent aussi le même mode de composition que ces derniers acides. C'est un second exemple de la loi générale que nous avons énoncée (§4212).
§ 1215. Les trois combinaisons connues de l'iode avec Toxygène présentent les compositions suivantes , en les rapportant au poids 1578,2 d'iode qui forme do l'acide iodhydrique avec le poids 12,5 d'hydrogène.
Acide hypoiodique — ... Iode 1578,2
Oxygène . iOp,0
Acide iodique. , Iode 1 578,2
Oxygène. 500,0
Acide hyperiodique. ..... Iode 1578,2
Oxygène . 700,0
Le poids 1578,2 d'iode qui forme de l'acide iodhydrique avec 12,5 d'hydrogène se combine donc , encore , à des quantités pondérales d'oxygène qui sont des multiples par 4, ^ et 7 du poids 100 d'oxygène qui forme de l'eau avec 12,5 d'hydrogène. Les acides hypoiodique, iodique et hyperiodique correspondent, par leurs propriétés chimiques, aux acides hypoc fabrique , chlorique et hyperchlorique ; ils leur correspondent également par leur composition.
§ 1216. Le chlore forme avec le soufre deux combinaisons , qui. présentent les compositions suivantes, lorsqu'on les rapporte au poids 443,2 de chlore qui forme de l'acide chlorhydrique avec le poids 12,5 d'hydrogène :
Chlore 443,2 443,2
Soufre 200,0 400,0
Nous voyons donc encore, ici, que le poids 443,2 de chlore formant de l acide chUyrhydrique avec 12,5 d'hydrogène^ se combine m 37
avec le poids 200 de soufre qui forme de Vdcide suip^ydrique avec ee même poids d'hydrogène, ou qu^il se combine avec une quantité double de ce corps.
§ 4217. Ainsi, en nous bornant, pour le moment, aux composés binaires que forment entre eux les sept corps simples métalloïdes que nous avons considérés jusqu'ici, nous reconnaissons ce fait trèsremarquable , fourni directement par l'analyse chimique : le poids d'un rkétalldtde qui se combine avec un même poids 42,5 d'hydrogène est aussi celui qui se combine avec le poids 400 d'oxygène formant de Veau avec ce même poids 42,5 d'hydrogène, et qui se combine avec des multiples de ce poids d'occygène par des nombres extrêmement simples |, 2, |, 3, 4, 5 et 7 pour former toutes les autres combinaisons. Les deux composés que le chlore forme avec le soufre (§ 4246) nous ont montré une relation semblable.
Leâ quantités pondérales 42,5 d'hydrogène, 400 d'oxygène, 200 de soufre, 494 de sélénium, 443,2 de chlore, 978,3 de brome, 4578,2 d'iode présentent donc ces propriétés relatives irès-remarquables : elles s'équivalent pour former des combinaisons binaires analogues. C'est pour cette raison qu'on a désigné ces quantités pondérales équivalentes par les noms de tiom&res propor^tofme^s ou d'équivalents chimiques.
$ 4248. Les sept corps simples que nous avons considérés josqu'ici ne sont pas les seuls qui jouissent de cette propriété ; celle«ci existe pour tous les corps simples connus. Nous allons encore le montrer pour quelques-uns d'entre eux, afin de bien préciser les idées et de ne laisser aucun doute sur la généralité de la loi.
Nous avons vu (§421) que le poids 475 d'azote formait
du protoxyde d'azote avec le poids 4 00 d'oxygène, du bioxyde d'azote ♦» 200 »
de l'acide azoteux » 300
de l'acide hypoazotique » 400
de l'acide azotique » 500
On ne connaît qu'une seule combinaison de l'azote avec l'hydrogéné, l'ammoniaque; sa composition, rapportée au poids 475 d'azote , est
Azote 475
Hydrogène 37,5 = 3X42,5
L'azote se combine avec le chlore et avec l'iode; ces combinaisons, rapportées au poids 475 d'azote, renferment
Azote 475,0
Chlore 1329,6 =3X443,2
Azote 475,0
Iode 4734,6 =3X4578,2
Le poids 475 d* azote qui forme le protoxyde d'azote avec 400 ^oxygène y c'est-à-direy avec V équivalent d'oxygène, se combine, pour former les autres combinaisons oxygénées de ce corps, avec des multiples du poids ^Q(i d* oxygène par les nombres 2, 3, 4, e^ 5 ; c'est aussi celui qui forme de Vammoniaque avec 3 équivalents d'hydrogène, du chlorure d'azote avec 3 équivalents de chlore, de Viodure d^azote avec 3 équivalents d'iode. Nous rappellerons équivalent de l'azote, car il jouit de toutes les propriétés qui nous ont servi à définir précédemment les équivalents des sept corps simples que nous avons pris pour premier exemple.
S 4249. Nous avons décrit (§ 209 et suivants) trois combinaisons iMon définies du phosphore avec Toxygène; si on les rapporte au poids 400 de phosphore, elles présentent les compositions suivantes :
Acide hypophosphoreux. . . . Phosphore. . . 400,0
Oxygène 400,0
Acide phosphoreux Phosphore. . . 400,0
Oxygène 300,0
Acide phosphorique Phosphore... 400,0
Oxygène 500,0
Les combinaisons du phosphore avec l'hydrogène renferment, lorsqu'on les rapporte au poids 400 de phosphore,
Phosphured'hydrog. solide. Phosphore. . 400,00ou800,0=2X400
Hydrogène. . 6,25 42,5
Phosphured'hydr. liquide. Phosphore.. 400,0
Hydrogène. . 25,0 =2 X 42,5
Phosphure d'hydr. gazeux. Phosphore. . 100,0
Hydrogène.. 37,5=3X42,5
Le phosphore forme deux chlorures dont la composition , rapporlée au poids 400 de phosphore, est :
Phosphore... 400,0
Chlore 1329,6 = 3x443,2
Phosphore — 400,0
Chlore 2216,0 = 5X443,2
Le brome et Tiode donnent avec le phosphore des combinaisons analogues.
Nous voyons que le poids 400 de phosphore, lorsque ce corps est combiné avec les autres métalloïdes, en prend des quantités pondcrales représentées par les équivalents de ces corps, ou qui sont ûa multiples de ces équivalents. Ce poids satisfait donc aux mêmes conditions que les équivalents des corps simples que nous avons précédemment fixés, et nous pouvons, au. même titre, le prendre pour V équivalent à\i phosphore.
§ 1220. Comme dernier exemple pris parmi les corps simples métalloïdes, nous choisirons le carbone. Ce corps forme avec l'oxygène deux composés gazeux , qui correspondent aux proportions suivantes :
Oxyde de carbone Carbone 75,0
Oxygène 100,0
Acide carbonique Carbone 75,0
Oxygène 200,0
Le carbone forme avec le soufre une seule combinaison, le sulfure do carbone, qui présente les relations pondérales suivantes :
Carbone 75,0
Soufre 400,0=2X200
ÉttUlVALENTS CHIMIQUES. 437
Avec Tazote il forme le cyanogène^ dont la composition peut être '^présentée par
Carbone 150,0=2X75
Azote 475,0
Le carbone et l'hydrogène fornfient un grand nombre de composés, dont nous n'avons étudié jusqu'ici que deux, l'hydrogène protocarboné et l'hydrogène bicarboné :
Hydrogène protocarboné. .. . Carbone... 75,0
Hydrogène. 25,0= 2X12,5
Hydrogène bicarboné Carbone. . . 75,0
Hydrogène. 12,5
On connaît trois combinaisons du carbone avec le chlore; leurs compositions peuvent être représentées de la manière suivante :
Carbone 75,0
Chlore,. U3,2
Carbone 75,0
Chlore 664,8=}x443,2
Carbone 75,0
Chlore... 886,4=2x443,2
Le poids 75,0 de carbone jouit donc des propriétés par Lesquelles nous avons 6xé les équivalents des autres métalloïdes; il se combine avec des quantités pondérales de ces métalloïdes, représentées par leurs équivalents chimiques ^ ou avec des multiples de ces équivalents par les nombres ires-simples i, 1 , }) 2. Nous le prendrons pour V équivalent du carbone.
S 1221. Si nous examinons les composés nombreux que les métaux forment avec les métalloïdes, nous arriverons à des conclusions absolument semblables.
Ainsi, le potassium fonne avec l'oxygène deux combinaisoiis, dont la composition peut être représentée
Protoxyde de potassium Potassium. . . 190,0
Oxygène.... 400,0
Tritoxyde de potassium Potassium. . . 190,0
Oxygène .... 300,0
790,0 Il forme dnq sulfures bien définis :
Le monosulfure de potassium. Potassium . . . 190,0
Soufre 200,0
Le bisulfure Potassium . . . 490,0
Soufre 400,0
Le trisulfure Potassium. . . 490,0
Soufre 600,0
Le quadrisulfure Potassium. . . 490,0
Soufre 800,0
Le pentasulfure . . Potassium . . . 490,0
Soufre 4000,0
On ne connaît que des combinaisons uniques de potassium av( le chlore, le brome et l'iode ; ce sont :
Le chlorure de potassium . . . Potassium. . . 490,0
Chlore 443,2
Le bromure de potassium. . . Polassiuui. . . 490,0
Brôme 978^3
L'iodure de potassium .. . Potassium. 490,0
Iode. 4378.2
Ainsi, pour le potassium, comme pour les métalloïdes, il existe une quantité pondérale telle que, dans les combinaisons que le potassium forme avec les métalUndes, cette quantité est combinée avec des poids de métalloïde représentés par leurs équivalents chimiques, ou par des multiples de ces équivalents par la série des nombres 2, 3, 4, 5. Ce poids 490 est admis pour V équivalent du potassium.
§ 1222. Nous avons vu (§ 747) que le manganèse forme avec l'oxygène 5 combinaisons, dont les compositions sont telles que, si on les rapporte au même poids 344,7 de manganèse, les quantités d'oxygène sont 400, JxlOO, 2X<00, 3X<00 et ÎXIOO.
On ne connaît que des combinaisons uniques du manganèse avec le soufre, le chlore, le brome et l'iode ; leurs compositions sont :
Sulfure de manganèse .. Manganèse. 344,7
Soufre 200.0
Chlorure de manganèse. Manganèse. 344,7
Chlore 443,2
Bromure de manganèse . Manganèse. 344,7
Brome 978,3
lodure de manganèse . . Manganèse. 344,7
Iode 1578,2
Le poids 3i4,7 peut donc être pris pour Véquivalent du manganèse.
§ 1223. Nous pourrions passer, ainsi, en revue tous les corps simples, et nous trouverions que, tous, se comportent de la même manière dans leurs combinaisons; de sorte que Ton peut admettre comme loi générale , établie par Fexpérience , qu'il existe , pour chaque corps simple^ une quantité pondérale telle, que les combinaisons des corps simples entre eux ont toujours lieu suivant des multiples de ces quantités pondérales individuelles^ par des nombres très-simples, tels que 1, |, 2, |, 3, |, 4, 5.... Ce sontx^es quantités
pondérales que les chimistes ont appelées nombres proportionnels ou équivalents chimiques. La table suivante renferme les équivalents des corps simples aujourd'hui connus.
Table des équivalents chimiques des corps simples.
Oxygène 0...
Hydrogène H...
Azote Az . .
Soufre S . . .
Sélénium Se ..
Tellure Te..
Chlore Cl...
Brome Br . .
Iode lo...
Fluor FI...
Phosphore Ph . .
Arsenic As..
Bore Bo . .
Silicium Si. . .
Carbone C . . .
Potassium . K...
Sodium Na. .
Lithium Li. . .
Baryum Ba . .
Strontium Sr.. .
Calcium Ca . .
Magnésium Mg. .
Aluminium Al . .
Glucinium Gl . .
Zirconium Zr. . .
Thorium Th..
Yttrium Yt . .
Erbium Er . .
Terbium Tr . .
Cérium Ce . .
Lanthane La . .
Didyme Di.. .
Manganèse Mn . .
Fer Fe . .
Chrome Cr . .
Par rapport roiygène=: lOO
Par rapport l'hydrogène = i
Par rapport Par rapport
à Toiygène = lOO à l'hydrogène = 1
Cobalt Co.... 369,0 29,52.
Nickel Ni ... . 369,7 29,57.
Zinc Zn 406,6 32,53.
Cadmium.. Cd.... 696,8 55,74.
Étain Sn. . . . 735,3 58,82.
Titane Ti 314,7 25,47.
Plomb Pb'.... 4294,5 403,96.
Bismulh :... Bi 4330,0 106,40.
Antimoine Sb 806,5 64,52.
Uranium U 750,0 60,00.
Tungstène W.... 4450,0 92,00.
Molybdène Mo.... 589,0 47,42.
Vanadium Vd 855,8 68,46.
Cuivre Cu 395,6 34,65.
Mercure Hg 4250,0 400,00.
Argent Ag 4350,0 408,00.
Or Au.... 4227,8....... 98,22.
Platine Pt.... 4232,0 98,56.
Osmium Os 4244,2..*.... 99,53.
Iridium Ir..... 1233,2 98,66.
Palladium Pd. ... 665,2 53,22.
Rhodium..... Rh.... 652,4 52,47.
Ruthénium Ru 646,0 51,JB^8.
§ 4224. La théorie des équivalents chimiques que nous venons de développer pour les combinaisons binaires des corps simples s'applique également aux nombreux composés que les corps binaires forment entre eux. Pour le faire voir, nous considérerons les composés formés par les bases avec les acides, c'est-à-dire les sels.
Nous allons montrer que le nombre qui représente la somme des équivalents des corps simples constituant un corps composé joue^ dans les combinaisons de ce corps, un rôle entièrement semblable à celui que les équivalents des corps simples jouent dans les composés binaires, et qu'on peut^ au même titre , le prendre pour l'équivalent du corps composé,
La formule chimique de l'acide sulfurique est SO'; le nombre qui représente la somme des équivalents constituant Tacide sulfurique est 500, car on a
4 éq. soufre 200,0
3 éq. oxygène 300,0
442 EQUIVALENTS CUIHIQUES.
Pour l'acide azotique qui a pour formule ÂzO", la somme de> équivalents eil 675. La somme des équivalonls qui consliluent
la potasse KO est
la soude NaO »... 387,2
[a baryte BaO »... 963,0
lachauxCaO "... 350,0
le protoxyde de fer FeO.. o... 450,0
le protoxydede manganèse MnO...... 444,7
le protoxyde de plomb PbO »... 4 394,5
L'analyse chimique montre que le poids 500 d'acide sulfurique ie combine, pour former des sulfates neutres, avec un poids 590de
!, un poids 387,2 de soude, un poids 958,0 de baryte, poids 350,0 de chaux, un poids 450 de protoxyde de fer, etc., etc. ; en un mol, avec des poids d'oxyde mélaliiqve représentant la amuM des équivalents des corps simples qui les composent. Ces poids l'rfgutvalent donc, sous le rapport de leur combinaison avec l'acide sul' furique pour former des sulfates neutres. Chacune de ces quantités pondérales de base renferme 1 éq. ou 100 d'oxygène ; le poids 600 d'acide sulfurique contient 300 ou 3 éq. d'oxygène. Il en résulte que, dans tous tes sulfates neutres, la quantité d'oxygène de l'acOt est le triple de la quantité d'oxygène de la base. Ce fait, qu'il est bcile de constater sur les bases énergiques solubles, a été étendu aux bases faibles et insolubles qui ne saturent pas complètement les acides forts sous le rapport de leur action sur les teintures colorées, et il nous a servi {$ 337 et suivants) pour définir les sels neutrvs pour ces dernières bases.
De même, si l'on cherche les poids d'acide azotique qui forment des azotates neutres avec les quantités pondérales de bases que nous venons d'indiquer, on trouve que c'est un poids constant, représenté par le nombre 675, lequel est la somme des èquivalenls des corps simples qui composent l'acide o^Ii^imi. Ces quantités poadérales de base s'équivalenl donc encore par rapport au poids 6711 d'acide azotique qui représente la somme des équivalents dea corps simples qui constituent cet acide , comme elles s'équivalent pour le poids 500 d'acide sulfurique. Il est d'ailleurs évident que,
I dans tous les asolates neutres , l'oxygène de l'acide est k quintuple
I de celui de la base.
Nous arriverons à des résultats semblables pour tous les acides, it pour toutes les bases connues, nous pouvons donc énoncer cetle
I loi : iSi l'on fait la somme des équivalents den corps simples qui
I eonstitueni les acides et tes bases, on obtteat des nombres qui repré-
Equivalents chimiques.
tmlent les rapports de poids, suivant lesquels ces acides et ces bases te combinent pour former des sels veutres. D'au il résulte que les 'formulas chimiques par lesquelles tes chimistes représentent le& acidts et les bases expriment, en même temps, leurs équivalents chimiques.
Od en déduit encore que, dons tous les sets neutres formés parut! même acide, il existe un rapport constant entre l'oxygène dt l'acide «t cetui (fe la l>ase.
g 4225. Il résulte des relations que nous venons de que l'on peut déterminer, a priori, t'équivalent d'un aci\ chant le poids de cet acide qui est nécessaire pour former un sel tteutre avec ^ équivalait de basedontta valeur numérique est connue. Ce poids est précisément l'équivalent de 1 acidn si cet acide est me mbaêi^ue. Dana le cas où l'acide est polybasique , il faut étudier tentes les combinaisons salines qu'il est su:?ccptible de Tormer avec les diverses bases , et avoir recours aux considéi allons que nous avons exposées à l'occasion des pliosphates de soude (§ 178 et suivante), et que nous développerons sur de nouveaux exemples lorsque nous nous occuperons de l'élablissement des formùlfs chimiques des acides organiques.
Si noua appliquons ce mode de détermination aux acides bypo- Botfur'eui et hyposulfuriqiie que nous avions d'abord formulés SO et SO', noua voyons qu'il Faut écrire leurs formules S'O' et S'O*, car ce fmt les sommes tiumériques , calculées sur ces dernières , qui représentent les poids de ces acides qui se combinent avec 1 êq. de potatse, 1 éq. de soude, etc., etc.
§ 4236. Lorsqu'on plonge une lame de cuivre dans une dissolution, parfaitement neutre, d'azolale d'argent AgO.AzO', l'argent se précipite complètement, et une quantité correspondante de cuivre ge dissout , pour former de l'azotate de cuivre CuO.AzO". Si l'on détermine les quantités pondérales d'argent précipité et de cuivre dissous, 00 trouve qu'elles sont entre elles dans le rapport des nombres 4350 et 395,6 qui se combinent avec 400 d'oxygène pour ■ former l'oxyde d'argent AgO et l'oxyde de cuivre CuO. ' Si, dans la dissolution d'azotate de cuivre ainsi obtenu, on place , du cadmium , le cuivre sera précipité à l'état métallique , et une certaine quantité de cadmium se dissoudra à l'état d'azotate de cadmium CdO.AzO". L'expérience montre que les quantités pondétates de cuivre précipité et de cadmium dissous sont entre elles comme les nombres :J95,6 et G96,S qui expriment les poids decuivra et de cadmium qui forment les oxydes CuO et CdOavec 100 d'osy-
Enlin,sid3nsladîssi>Iulit}nd'azol3te de cadmium on plonge une lame de zinc, le cadmium se précipite et une portion de zinc «e dissout. Les quantités de cadmium précipité et de zinc dissous sont entre elles comme les nombres G96,S et 4116, 6 qui se combinent avec 100 d'oxygène pour former les oxydes de cadmium CdO et de zinc ZnO.
C'est donc avec raison que nous avons pris pour é<(uiïalentï de l'argent, du cuivre, du cadmium et du zinc les nombres 1350, 395,6, 696,8 et 406,6; ces quantités s'équivalent en effet, puisqu'elles se remplacent mutuellement pour produire des composés analoguei.
g 13Ï7. On prend pour équivalent d'un sel te ttombre qui représente la somme des équivalentt des corps simples qui constituent ce lel; par suite, on regarde la formule chimique du sel comme exprimant aussi son équivalent. L'expérience montre, en effet, qiie dans les combinaisons que les sels forment entre eux pour constituer les gels doubles , les sommes , calculées comme nous venons de le dire , représentent les quantités pondérales suivant lesquelles les sels simples se combinent. Nous en citerons un exemple.
Nous avons vu (§ 599) que le sulfate d'alumine A1»0=.3S0* forme des sels doubles, les aluns, avec les sulfates de potasse KO.SO', de soude NaO.SO*, et d'ammoniaque (AiHM]0).SO*. L'équivalent da sulfate d'alumine s'obtient, ainsi que nous l'avons dit, en Taisant la somme des équivalents doses principes constituants; il est de21i2,0. Si l'on cherche, par l'e^pmencc, les quantités pondérales de sulfate de potasse , de sulfate de soude et de sulfata d'ammoniaque qui se combinent avec celte quantité 2 US de suîfate d'alumine, pour former des aluns, on reconnaît que ces quantités sont 1090. 887,^ et 825. Or, ces nombres sont précisément ceux que l'on obtient en faisant la somme des équivalents des coi^s simples qui constituent les sulfatcà de polasse , de soude et d'ainmoniaque.
D'un autre côté, les sulfates de polasse, de soude et d'ammoniaque forment des sulfates doubles, analogues aux aluns, avec les sulfates de seaquioxyde de mangauûse Hn'0'.3SO*, de sesquioxyde de fer Fe'O'.aSO', de sesquionyde dechrôme Cr"0'.3S0'. Si^ondéta^ mine , par rexpérience, les poids de ces derniers sulfates qui » combinent avec 1 équivalent de sulfate de potasse, de sull^te de soude ou de sulfate d'ammoniaque , on trouve que ces poids sont représentés par les nombres que L'on obtient en faisant la somme des équivalents des corps simples qui constituent les sulfates d^ sesquioxyde de man}:anèse , de sesquiox^'de de fer. de sesquioxydr de chrome.
S 4228. Les chimis'es ont étendu à tous les corps composés la loi de composition que nous venons de reconnattrc successivement, comme établie par rexpérience, et sans introduction d'aucune hypothèse j sur les composés binaires des corps simples, sur les sels formés par la combinaison d'un composé binaire électro-négatif avec un composé binaire électro-positif, et sur les combinaisons des sels entre eux ; et ils admettent cette loi générale : L'équivalent d'un corps composé est la somme des équivalents des Curps simples qui constituent le corps composé; cette somme étant calculée d'après la formule chimique adoptée pour ce corps. Par suite, la formule chimique peut être considérée comme représentant Véquivalent du corps composé.
§ 4.229. Les considérations que nous venons de développer ne sont pas les seules sur lesquelles les chimistes s'appuient pour établir les équivalents des corps ; souvent ils se fondent sur la loi que nous avons énoncée [$ 4242), savoir que les composés doués de propriétés chimiques analogues présentent des compositions semblables. 11 y a plus, on a reconnu que les composés, de composition sem* blablCy ont , en généi:3l , des formes cristallines identiques , ou du moins des formes qui ne diffèrent entre elles que par de petites variations dans leurs angles. Cette loi est connue sous le nom de loi de Visomorphisme (§ 40)
Les corps isomorphes peuvent^ dans des circonstances convenables^ se remplacer en proportions quelconques , sans qu'il en résulte de changement notable dans la forme cristalline du composé. Ainsi les carbonates de chaux CaO.CO', de magnésie MgO.CO', de protoxyde de fer FeO.CO*, de protoxyde de manganèse MnO.CO', se trouvent cristallisés, dans la nature, en rhomboèdres qui ne présentent que de très-légères différences dans leurs angles ; on rencontre également des cristaux rhomboédriques très-peu différents, renfermant à la fois les carbonates de chaux, de magnésie, de fer et de manganèse, en proportions variables à l'infini. Une dissolution mixte de sulfate de fer et de sulfate de cuivre donne des cristaux qui renferment, à la fois, les deux sulfates en proportions indéfiniment variables , et ces cristaux présentent la même forme cristalline que ceux des sulfates simples qui les composent.
La loi de l'isomorphisme fournit des caractères précieux pour fixer les formules des corps composés.
§ 4230. Nous avons exprimé numériquement les équivalents des
corps simples par rapport à l'équivalent de l'oxygène, supposé égal
à 400 ; mais nous aurions pu choisir comme terme de comparaison
tout autre corps simple: l'hydrogène, le chlore, etc., etc. Nous
EQOVALEXTS CHinQDES.
obtMia ainsi d'autres séries de otHnlires très-différents, par leim valeurs absolues , de ceux qiie doqs avons adoptés , nuis qnr auratent loujonrs présenlé enln eixi. les mêmes rapprals.
Si l'on pose léquivalenl (2,5 de l'hi-droEène égal à l"anilé, Im équivalents des autres corps simples seront exprimés par les aaabrës de la troisième colonae du tableau de la page 410. Koos arwii déjà dit '$ 375) qu'on grand nombre d'équÏTalentsdc coqw sinqto métalloïdes, ainsi exprimés, sont reprèsratês par dos nombrcsntïers, OD, en d'autres termes, sont des mullif^es exacts de celdidt l'hydrogéDe. le plus léger d'entre eux. Une remarque semUatÉ peut être faite sur les équivalents de quelques métaux.
Celle circonstance a déterminé plusieurs chimistes à admelln que les équivalent* des eorpt timplet «ont des vtultipla exaeti dt rêquivaUnt de l'hydrogène Nous avons déjà dit [§ 375) que dm l'état actuel de la ^ience, il était dîFIîcile de décider si cett« loi ni exacte dans toute sa généralité. D'après la table que nous avmu donnée, un très-grand nombre de corps simples feraient excqiliaii, mais il convient de remarqua que, pour la plupart d'entre eui,ui ne coDnalt que des \-aleurs t>umèriques approchées de leurs éqn'ivalente . et que , pour décider la question, il faudrait de nouvriln détenu i nations analytiques, beaucoup plus précises que cdles qii ont ëCé faites jusqu'à ce jour.
LOI DES VOimES.'
% liSI. L'expéfiencedémontre que lorsque (feua; gaz élémtniitàm te combinent , leun volumes ont entre eux dts rapport* munérîqm Irrà-iimp/«s,' et le volume du compote qui en rétulle, eonsidtrtà rélal de ga^ , présente aussi un rapport trèt-simple avec la toamt des voiwnts dis gaz qui sont entrés dont la combinaison. Celle loi ne s'applique pas seulement aus substances gazeuses à la lempét»tnre ordinaire, mais encore aux vapeurs, pourvu qu'on les exaoïiat à une température asseï élevée pour que leurs lois de dilatation rt de compressibilité ne s'éloignent pas sensiblement de celles qiw suivent les gaz permanents.
Nous avons vu , dans le cours de cet ouvrage . un grand nombre de faits qui conBrmenl cette loi. Nous allons cependant y revenir un moment, afin de mieux préciser les idées, et de nwittrer les rapports intimes qui existent entre les volumes des gaz et leurs équivalents chimiques.
g laaî. a volumes d'hydrogène se combinent avec i vol. d'oxygène et produisent B volumes de gaz aqueux. Comme nous avons admis que l'eau était formée de I éq.d'liydrogéiieet de I éq. d'oxy-
